NMM-1目前立足的觀念允許利用Z軸作為觸覺探索方向，這意味著正好是一個高程測量將關聯到xy平面的每個點。這些測量值被稱為2.5D表面測量。NMM-1的良好的計量特性被用來校準傳遞標準，例如階梯高度，單維和二維位移取代標準，平面度標準和粗糙度標準，在全世界的一些政府機構。一些循環比較測量已經演示了它的潛能。然而，垂直面既不能被發現也不能用2.5D輪廓度測量進行分析。問題也會出現在超過一定角度的陡峭的表面梯度，例如:鏡頭或沖壓模具的彎曲表面。為了滿足微型元件的高精度測量的所有需求，NMM-1通過增加3D功能進行升級。在很大程度上，這從本質上意味著通過合并來自I++/DME規格的許多指令來對固件進行修改。開環掃描命令允許驅使探針傳感器接近并接觸被測量物體的各種選擇，已經合并，并基于從傳感器上接收來的信號對掃描方向進行計算。單點測量的
指令也被合并。附加指令也被合并，為了允許探針系統的使用，例如白光干涉儀和其他類型的不提供調節位置回饋信號的表面傳感器。
在三個空間軸上都有響應度的探針系統，是在三位物體上做測量的基本要素。由快速工程提供的GannenXP微型觸覺探針系統被并入NMM-1。這套系統的基礎是一個硅膠模，合并四個一組排列的十二個壓敏電阻元件，并且圍繞探頭尖空間均勻分布。每個組被連接到一個單臂電橋上且提供測量信號。探針尖直接連接到薄膜上以便這個裝配作為一個單元被替代。盡管如此，來自薄膜的三個信號隨著NMM-1內探針方向的變化而變，這就是薄膜被替代時探
針信號必須重新校準的原因。一個小的立方體常用于此目的，沿著三個空間軸，在立方體上雙向掃描的探針尖和記錄的總信號。這種方式下獲得的校準系數可用來計算一個系數矩陣，加之任何薄膜的特殊彈性，可以用來計算探針力顯微鏡。因此，在微型元件上進行高精度、自由的表面測量和三位掃描，觸覺測量是可能的。
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